DE1007806B

DE1007806B - Anordnung zur Erzeugung von Saegezahnstroemen

Info

Publication number: DE1007806B
Application number: DEF17467A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Baehring
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1955-05-05
Filing date: 1955-05-05
Publication date: 1957-05-09
Also published as: GB805143A

Description

DEUTSCHES

Es sind bereits zahlreiche Sägezahnstromgeneratoren bekanntgeworden. Bei einer Art von bekannten Schaltungen wird eine Verstärkerröhre durch sägezahnförmige Spannungen so gesteuert, daß in ihrem Anodenkreis sägezahnförmige Ströme auftreten; bei 5 einer anderen Art wirkt die Verstärkerröhre nur als Schalter und wird durch periodisch zugeführte Impulse während der sogenannten Hinlaufzeit geöffnet und während der Rücklaufzeit gesperrt. Im Anodenkreis der als Schalter wirkenden Röhre entstehen Spannungsimpulse, welche in dem in den Ausgangskreis der Röhre geschalteten Spulensystem einen Sägezahnstrom hervorrufen. Es erfolgt dabei eine Aufladung der Induktivität durch einen exponentiell ansteigenden Strom. Während des kurzen Rücklaufes wird die Schalterröhre gesperrt, so daß sich an der Induktivität des Ablenksystems, bedingt durch die Eigenkapazität der Spule, eine freie Schwingung ausbildet. Parallel zum Ablenksystem liegt eine vorgespannte Diode. Diese ist während des Rücklaufes gesperrt und wird stromdurchlässig, sobald die Spulenspannung durchzuschwingen beginnt und die Vorspannung der Diode überschreitet.

Diese Anordnung hat jedoch insbesondere für Horizontalablenkung bei Fernsehgeräten den Nachteil, daß die Rücklaufzeit vergrößert wird, wenn die Anschlußleitung der Spulen eine nicht vernachlässigbare Kapazität aufweist, wie dies bei der Speisung der Ablenkspulen ül>er ein Kabel der Fall ist.

Man hat daher bei den Fernsehgeräten in ebenfalls bekannten Anordnungen durch eine während des Rücklaufes als Schalter wirkende, stromführende Röhre verhindert, daß sich während des Rücklaufes die Spannung an der Ablenkinduktivität als freie Schwingung ausbilden kann, und damit den Rücklauf unabhängig von der Eigenfrequenz des Systems gemacht.

Um den Verlauf der Anodenspannung in Abhängigkeit von der Zeit möglichst impulsförmig zu erhalten, müssen der ohmsche Widerstand der genannten Röhre und ihr Anodenwiderstand möglichst klein gewählt werden. Dem sind jedoch Grenzen gesetzt. So verhindert ein zu kleiner Anodenwiderstand eine genügende Durchsteuerung der Anodenspannung und damit einen kurzen Rücklauf bzw. einen guten Wirkungsgrad der Schaltung.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles wird daher zur Erzeugung eines Stromes von sägezahnförmigem zeitlichem Verlauf mit langem Hin- und kurzem Rücklauf für die Speisung magnetischer Ablenksysteme, zu denen eine vorgespannte Diode parallel geschaltet ist, in einer Anordnung mit einer derart gsteuerten Röhre, daß sie während des Rücklaufes als Schalter wirkend stromführend ist, erfindungsgemäß der Anodenwider-Anordnung zur Erzeugung
von Sägezahnströmen

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dipl.-Ing. Herbert Bähxing, Darmstadt,
ist als Erfinder genannt worden

stand dieser ersten Steuerröhre durch eine zweite Röhre dargestellt, die ihrerseits mit Impulsen gesteuert wird, deren Polarität zu den die erste Röhre steuernden Impulsen entgegengesetzt ist.

Zweckmäßigerweise ist die Größe des Stromhubes in den Ablenkspulen durch die Vorspannung der Diode unabhängig von der Anodenspannung einstellbar.

Es ist günstig, parallel zur Diode eine Drossel und einen Regelwiderstand in Reihe zu legen und die Vorspannung der Diode durch den Regelwiderstand derart einzustellen, daß Widerstandsänderungen des Kabels keinen Einfluß auf die Amplitude und Linearität des Kippstromes haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind Linearisierungsdiode, Linearisierungsglied, Dämpfungsglied und Ablenkspulen am Ende des Kabels angeordnet, dagegen das Kippgerät und die Einrichtung zur Lageeinstellung am Anfang des Kabels.

Im nachstehenden wird das Wesen der Erfindung an Hand der Figuren näher erläutert. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bekannten Anordnung,

Fig. 2 Kurvenzüge zur Erläuterung der Wirkungsweise,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine einfache bekannte Schaltanordnung dargestellt.

Der Kippröhre 1 wird über den Widerstand 2 die Anodenspannung zugeführt. Ihr Gitter wird mit positiven Impulsen gesteuert. Die zwischen Anode und Kathode bzw. an 2 auftretenden Impulse werden über die Koppelkondensatoren 3 und das Kabel 4 dem nicht näher bezeichneten, nur im Blockschema angedeuteten Ablenksystem 5 zugeführt.

Mit Hilfe von Fig. 2 soll die Wirkungsweise näher beschrieben werden. In Kurve α ist die Steuer-

708 53S/149

spannung, in Kurve b der Anodenstrom der Kippröhre 1 dargestellt. Der Anodenstrom i_a ist mit der Gitterspannung u_g in Phase und fließt während der Impulsdauer Λ t vom Zeitpunkt. J₁ bis zum Zeitpunkt i₂. Während dieser Zeit muß die Kabelkapazität 4 umgeladen werden, so daß die Anodenspannung den exponentiellen Verlauf der Kurve c von Punkt t_± bis Punkt i., annimmt. Die Zeitkonstante dieser Umladung wird bestimmt durch die Kapazität des Kabels 4 und den Innenwiderstand der Röhre 1. Der tiefste Punkt der K_a-Kurve wird durch das Spannungsteilerverhältnis der ohmschen Widerstände des Außenwiderstandes 2 und der Kippröhre 1 festgelegt. In Zeitpunkt i₂ wird der Anodenstrom wieder gesperrt. Die Anodenspannung nimmt, da die Kabelkapazität abermals umgeladen werden muß, den Verlauf von t₂ bis ι.,. Die Zeitkonstante, die den Verlauf dieses Kurvenzuges bestimmt, ergibt sich aus der Kapazität des Kabels 4 und dem Außenwiderstand 2. Würde der Außenwiderstand durch eine Drossel ersetzt, so würde der Kurvenverlauf von t₂ bis i₃ durch die Eigenschwingung des Schwingkreises aus Induktivität des Ablenksystems 5 und Kabelkapazität bestimmt. Im Zeitpunkt
geeignete

t₃ nimmt die Anodenspannung durch eine Schaltmaßnahme, z. B. durch eine dann stromdurchlässig werdende, dem Ablenksystem 5 parallel geschaltete — nicht eingezeichnete — Linearisierungsdiode den ursprünglichen Wert zum Zeitpunkt J₁ wieder an, um bis zum Einsatz der nächsten Periode konstant zu bleiben.

In Fig. 3, die eine Schaltung gemäß der Erfindung zeigt, ist der Außenwiderstand der Kippröhre 1 vom Typ PL 81 durch eine weitere Röhre 6 des gleichen Typs ersetzt, die mit negativen Impulsen am Gitter gesteuert wird. Es kann dadurch der Zeitabschnitt i₂ bis i₃ wesentlich verkürzt werden, und außerdem kann die Anodenspannung während der Impulsdauer bis auf XuIl herunter gesteuert werden, da ja während dieser von den Ablenkspulen ferngehalten. Die Vorspannung wird durch den Kondensator 10 geglättet. Durch eine Einstellung der Vorspannung derart, daß sie kleiner gewählt wird, als zur Linearität über den ganzen Hinlaufbereich erforderlich wäre, wird erreicht, daß Widerstandsänderungen des Kabels 4 nur in sehr geringem Maße auf Amplitude und Linearität des Ablenkstromes eingehen. Die kapazitive Ankopplung des Ablenksystems einschließlich des Kabels an die Kippröhre bewirkt, daß auch der Anodengleichstrom der Kippröhre vom Ablenksystem ferngehalten wird, und ermöglicht somit, einen definierten Gleichstrom zwecks Verschiebung des Rasters über eine Drossel 13 und das Kabel 4 durch die Ablenkspulen zu leiten.

Damit die Ausklingzeit des Impulses vom Zeitpunkt t_± bis t₂ und t₂ bis t₃ nicht zu lang wird, soll der Steuerimpuls Δ t kürzer sein als der zulässige Rücklauf τ, desgleichen sollen die Umladezeitkonstante Ri₁C des zur Speisung der Ablenkspulen dienenden Kabels mit der Kapazität C und dem Innenwiderstand Ri der Steuerröhre 1 und auch die mit dem Innenwiderstand Ri₂ der Röhre gebildete Zeitkonstante Ri₂C desselben Kabels ebenfalls kleiner als τ sein. Um Reflexionen am Kabelende zu vermeiden, soll ferner der Innenwiderstand der Linearisierungsdiode gleich oder kleiner als der Wellenwiderstand des Kabels sein.

Aus einem Zahlenbeispiel läßt sich die Abhängigkeit der Rücklauf zeit von der Anodenspannung derlmpulserzeugerröhre 1 deutlich ersehen.

Bei einer ausgeführten Schaltanordnung nach Fig. 1, bei der das Ablenksystem 5 wie der strichpunktiert umrandete Teil der Fig. 3 geschaltet war und die Ablenkinduktivität den Wert 1 mH und die Kabelkapazität die Größe von 1600OpF hatte, ergab sich für die Periodendauer der Schwingung von Vieooo Sekunden für den Rücklauf eine Länge von 7,2 ^9,ec. Eine Erhöhung der Anodenspannung von 200 auf 260 V ergab eine Verkürzung der Rücklauflänge auf

Zeit die Röhre 6 gesperrt ist. Die Synchronisierung ö,4 ^isec. Hierbei hat sich gleichzeitig die Ablenk-

lid öß Wil id d

der Röhre 6 erfolgt über einen Transformator 7, der durch den Gitterableitwiderstand ohmisch belastet ist, so daß die Impulsform erhalten bleibt. Die Gittervorspannung für Röhre 6 kann durch ihren Gitterstrom oder andersartig, z. B. durch einen Widerstand in der Anodenleitung der Röhre 1 erzeugt werden. In Reihe mit den Ablenkspulen 5' liegt noch das Linearisierungsglied 8, durch das Abweichungen des Ablenkstromes vom linearen Verlauf mit Hilfe einer vormagnetisierten, stromabhängigen Induktivität kompensiert werden. Parallel zu Ablenksystem 5 und Linearisierungsglied 8 liegt die vorgespannte Diode 9 mit dem Vorspannungskondensator 10 und dem Vorspannungsregler 11. Der Gleichstrom zur Lageverschiebung des Rasters wird einer Strom wendebrücke 12 entnommen und über eine Drossel 13 dem Ablenkkreis zugeführt. Die Induktivität der Drossel und der in Reihe mit dem Vorspannungsregler 11 geschalteten Drossel 14 sind wesentlich größer als die Induktivität des Ablenksystems 5 und verhindern einen Stromverlust des Kippstromes. Dämpfungsglieder 15 und 16 bzw. 15' und 16' dienen zur Unterdrückung von Einschwingvorgängen. Bei Anwendung der Erfindung auf Fernsehkameras ist es zweckmäßig, nur den in Fig. 3 strichpunktiert umrandeten Teil in dem Kamerakopf unterzubringen. Es ist dadurch möglich, diesen sehr klein auszuführen.

Wesentliche Vorteile in der Anwendung der Erfindung nach Fig. 3 bringt die Schaltung des Vorspannungsregelwiderstandes 11 über die Drossel 14 parallel zur Diode 9. Dadurch wird der Diodenstrom amplitude vergrößert. Will man wieder die ursprüngliche Ablenkamplitude erreichen, dann verkleinert man die Vorspannung der Diode 9 durch Verändern des Regelwiderstandes 11 so lange, bis sich die ursprüngliche Amplitude ergibt. In diesem Betriebszustand hat der Rücklauf eine Länge von 5,8 ysec.

Nachstehende Tabelle zeigt den Zusammenhang.

Anodenspannungs erhöhung	Erhöhung der Dioden vorspannung	Rücklauf verkürzung
30% 30%	23% 0%	lio/o 2I0/0

Bei einer ausgeführten Schaltanordnung nach Fig. 3 mit einer Ablenkinduktivität gleich 1 mH und der Kabelkapazität gleich 1600OpF war die Impulsbreite an den Ablenkspulen praktisch gleich der Breite des Steuerimpulses (4,75 μβεε) an der Röhre (vgl. Kurve a in Fig. 2). Es ergaben sich folgende Werte:

Anodenspannungs erhöhung	Erhöhung der Dioden vorspannung	Rücklauf verkürzung
300/0 30%	23% 0%	16 «/ο 350/0

Die Länge des Kabels hat praktisch keinen Einfluß auf die Länge des Rücklaufes. Ein längeres Kabel bedingt lediglich größere Umladeströme der Kabel-

kapazität und erfordert damit eine größere Strombelastung der Röhre.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung eines Stromes von sägezahnförmigem zeitlichem Verlauf mit langem Hinlauf und kurzem Rücklauf für die über Kabel erfolgende Speisung magnetischer Ablenksysteme, zu denen eine vorgespannte Diode parallel ge- ίο schaltet ist, mit einer derart gesteuerten Röhre, daß sie während des Rücklaufes als Schalter wirkend stromführend ist, dadurch gekennzeichnet, daß den Anodenwiderstand dieser ersten Steuerröhre eine zweite Röhre bildet, die mit Impulsen gesteuert wird, deren Polarität zu den die erste Röhre steuernden Impulsen entgegengesetzt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Stromhubes in den Ablenkspuien durch die Vorspannung der Diode unabhängig von der Anodenspannung U einstellbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Diode eine Drossel und ein Regelwiderstand in Reihe liegen und die Vorspannung der Diode durch den Regelwiderstand einstellbar ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine derartige Einstellung der Diodenvorspannung, daß Widerstandsänderungen des zur Speisung der Ablenkspulen dienenden Kabels keinen Einfluß auf die Amplitude und Linearität des Kippstromes haben.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Speisung der Ablenkspulen dienende Kabel kapazitiv an das Kipprohr angekoppelt ist und daß den Ablenkspulen über einen Widerstand oder eine Drossel ein Gleichstrom zum Zwecke der Rasterverschiebung zugeführt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Linearisierungsdiode, Linearisierungsglied, Dämpfungsglied und Ablenkspulen am Ende des zur Speisung der Ablenkspulen dienenden Kabels angeordnet sind, das Kippgerät und die Einrichtung zur Lageeinstellung dagegen am Anfang dieses Kabels.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpuls kürzer ist als der zulässige Rücklauf τ.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umladezeitkonstante des zur Speisung der Ablenkspulen dienenden Kabels mit der Kapazität C und dem Innenwiderstand Ri₁ der Steuerröhre (1) einen Wert Ri₁C<τ hat.

9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch die mit dem Innenwiderstand Ri₂ der zweiten Röhre (6) gebildete Zeitkonstante des Kabels einen Wert Ri₂C<τ hat.

10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenwiderstand der Linearisierungsdiode gleich oder kleiner ist als der Wellenwiderstand des Kabels.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 512 400.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen